| 标题 | 微型钢管桩在边坡防护技术中的应用 |
| 范文 | 赵云桃 摘要：本文结合微型钢管桩在余庆至凯里高速公路中的实例，通过对比各种支挡防护的特点，分析了微型钢管桩在边坡加固技术中的应用。 关键词：微型钢管桩；边坡加固；优点 一、工程实例概况 贵州省余庆至安龙高速公路余庆至凯里段是《贵州省高速公路网规划》“678”网中的“六横”余庆-安龙段的前段，在起点与“三横”（江口至六盘水高速公路）相接，主线的终点顺接凯里至羊甲段高速公路，同时与沪昆高速公路凯里至麻江段相接。其中第1合同段主线起讫里程：K3+900～K9+680，全长5.78Km，按双向四车道高速公路建设，设计速度为80Km/h，整体式路基，宽度21.5m。第1合同段最后一段路基为挖方路基，最深挖方位于K9+670，高度9.03m，边坡坡比1：0.75，该段路基边坡岩性主要为粉质粘土、强风化白云质灰岩，其中粉质粘土抗冲刷能力不强，强风化岩节理裂隙发育，多被切割成碎块状，碎块间结合性较差，属碎裂结构，对边坡稳定性不利。设计边坡坡面防护为浆砌片石菱形骨架。 K9+640～K9+680段紧挨204省道，开挖界距204省道路肩最近距离不足3m，204省道在此处急拐弯，且纵坡为10%.因此此段路基开挖后，浆砌片石菱形骨架护坡无法满足余凯高速及204省道行车安全要求，存在较大隐患。故必须对K9+640～K9+680段路基边坡进行加强支挡防护。 二、边坡支挡防护方案比选 目前比较常用的能防止边坡滑动垮塌的边坡支挡防护有抗滑桩、挡土墙、土钉墙和新型的滑坡支挡结构——微型钢管桩等。 1、抗滑桩 抗滑桩成孔可选机械成孔或人工挖孔。抗滑桩的施工采用打入时，应充分考虑施工振动对边坡稳定的影响，一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用，同时下卧地层应有可打性。抗滑桩施工常用的是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件，但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大，施工占地面积大；另外，钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度较慢，劳动强度高，遇不良地层（如流沙）时处理相当困难，另外，桩径较小的人工作业困难，桩径一般应在1000mm以上才适宜人工成孔，人工成孔遇有岩层时需要爆破。抗滑桩钢筋用量及混凝土用量大，且此段路基紧邻204省道，机械成孔的泥浆或人工成孔爆破，对204省道的行车安全都不利。 2、挡土墙 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡，以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中，它被广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。 3、土钉墙 土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎可以忽略，但土体本身具有一定的结构整体性，当开挖边坡时，土体存在使边坡保持直立的临界高度，当超过这一深度或者在地面超载及其他因素作用下，将发生突发性的整体破坏。所采用传统的支挡结构均基于被动制约机制，即以支挡结构本身强度和刚度，承受其后的侧向土压力，以防止土体整体稳定性破坏。而土钉墙则是在土体内设置一定长度和密度的土钉构成的。土钉与土共同工作，形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体，土钉的作用就是基于这种主动加固的机制。土钉与土相互作用，约束了土坡的变形和破坏形态，显著提高了土坡的整体稳定性。 4、微型钢管桩 微型钢管桩在边坡加固的原理：通过微型钢管桩灌注的水泥浆及周围的土体形成的微型桩，水泥浆以压力注浆的方式充满土体空隙，与土体充分混合，通过提高摩擦角和粘聚力，从而对潜在的滑体产生支挡作用，提高抗滑力和滑体的整体稳定性。 微型钢管桩是一种“小径高强”的新型的抗滑桩，它结合了钢管桩和微型桩技术的优点，目前主要应用于基坑支护工程、桩基础加固工程和边坡加固及治理工程等。它指的是在小型钻孔中下钢管，然后再进行压力注浆或者灌注混凝土，从而形成一个钢管（水泥浆）混凝土钻孔桩以达到加固的作用。除了具備传统抗滑桩的作用，微型钢管桩由于直径小，适应性也强，能灵活地布置；其造价和经济性能也优于钢管桩；施工速度快，节约材料，缩短工期，同时施工过程更加安全可靠。 三、微型钢管桩施工 通过比对，本实例最后通过设置微管排桩、承台（冠梁）等措施共同对边坡进行加固。 1、施工工艺流程：测量放线→搭设防护措施→钻孔机或打桩机就位→成孔→安设微管桩→注浆→挖桩间土→支模→浇筑承台（冠梁）→养护→拆模。 2、施工准备 ⑴确定排桩位置时，既不要离边坡开挖界线过远，也不要过近，要综合考虑公路边线及边坡的安全状况等因素。过近，影响边坡安全；过远，则增加工作量。本工程设计微管桩中心距路基开挖界1.5m。 ⑵桩径与桩距紧密相连，桩径越大，桩距越大，桩径越小，桩距越大小，具体根据计算确定。孔径的大小，直接涉及到成孔时对坑底土层受力的影响，以及对土层扰动的大小。本实例采用较小直径微管桩，直径为108mm，桩长根据路基开挖深度确定为15m，平行布置。 ⑶在选择桩成孔设备时，只能采用锤击沉管成孔或钻孔成孔两种方式，不应采用振动成孔方式。振动成孔，对边坡土质影响大，特别是存在流砂层或破碎岩层时。根据现场地质情况，采用潜孔钻干钻成孔。 ⑷场地平整时，结合桩顶高程控制场地标高，在长度方向（线路方向）必须消除陡坎和急坡，使场地表面平整，坡度顺畅（保证场地内雨天不积水）。 3、施工过程 ⑴测量放样 根据设计要求的间距、排距及设计提供的标高进行测量放线。要确保桩位准确，偏差满足测量规范要求。 ⑵搭设防护设施 施工场地紧靠204省道，必须在省道路肩外搭设防护设施，并设置明显的标示标牌，保证施工过程安全可控，且不影响204省道正常通行。 ⑶钻孔机就位 成孔机械搭设时要进行水平校正，确保水平。成孔机械的平正与否，直接影响机械性能的发挥和微管桩的垂直度。 ⑷成孔 采用潜孔钻钻孔，成孔孔径15cm。整个钻孔过程严禁加水，全部采用干钻，以免水流进岩层裂隙中，造成以后路基开挖时垮塌。钻进终孔后，测量孔深及孔底沉渣厚度小于10cm，达不到此要求的，继续加大空压机风量，清孔至达到要求为止。 ⑸钢管桩制安 按设计要求准备直径108mm的钢管，钢管的各项性能指标均要满足设计及规范要求。钢管桩制作必须按设计图要求制作，按图纸给定的尺寸在管壁上开出浆孔，顶部50cm不开孔，50cm以下十字对称开孔，孔间距16cm，孔径2cm。钢管搭接时采用套筒搭接焊，套筒长度大于钢管直径的2倍，套筒壁厚不小于钢管壁厚，焊接时焊缝应饱满，焊接时必须保证接头不得弯折。钢管吊装采用吊车吊装。 ⑹注浆。注浆材料宜采用水泥浆，其强度等级为C25，水泥浆的水灰比宜为0.4～0.45，注浆时注浆管需安装压力表，注浆压力0.2～0.5MPa，注浆过程是先快后慢，当浆液从排气孔中溢出时关闭排气阀门，进行加压注浆。当孔口周围出现冒浆时，采用低压、浓浆、间歇灌浆的方法进行，补注2次后应停止注浆。 ⑺桩间土开挖及承台（冠梁）浇筑。在微型钢管桩内水泥浆强度达到设计强度后，方可开挖桩间土，开挖时，因表层土基本为粉质性粘土，尽量采用人工开挖，采用机械开挖时，严禁机械触碰钢管桩。挖至承台（冠梁）底设计标高后，安装承台（冠梁）钢筋，立模浇筑混凝土，并按规范要求养护。 四、结束语 微型钢管桩在边坡加固防护上无论在技术和经济上都有明显的优势， 尤其在超前支护时更是发挥无与伦比的优势。微型钢管桩因其自身施工简单快速，场地占用较小，成桩质量便于控制，造价、安全风险等也远远低于其他支挡防护措施，支挡效果明显，将在以后的边坡加固防护方面得到更广泛的应用。 参考文献： [1]周德培，肖世国，夏雄.边坡工程中抗滑桩合理桩间距的探讨[J].岩土工程学报.2004（01） [2]丁光文，王新.微型桩复合结构在滑坡整治中的应用[J].岩土工程技术.2004（01） |
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